אצטיליד נחושת הוא תרכובת בינארית אורגנו-מתכתית. נוסחה זו ידועה למדע מאז 1856 לפחות. בקריסטלים הוא יוצר מונוהידראט עם הנוסחה Cu2C2×H2O. לא יציב מבחינה תרמית, מתפוצץ בעת חימום.
בניין
אצטילניד נחושת הוא תרכובת בינארית. ניתן להבחין בו באופן מותנה בין חלק בעל מטען שלילי - אניון C2−2, וחלק טעון חיובי - קטיוני נחושת Cu +. למעשה, חלוקה כזו מותנית: בתרכובת יש רק חלק קטן מהקשר היוני, אם כי הוא גדול יותר בהשוואה לקשר H-C≡. אבל לקשר הזה יש גם קוטביות מאוד חזקה (באשר לקוולנטית) בשל העובדה שאטום הפחמן עם קשר משולש נמצא בהכלאה sp - האלקטרושליליות היחסית שלו גדולה יותר מאשר ב-sp3 3 הכלאות (קשר יחיד) או sp2 (קשר כפול). זה מה שמקל יחסית על פחמן באצטילן לפצל מעצמו אטום מימן ולהחליף אותו באטום מתכת, כלומר להפגין את התכונות הגלומות בחומצות.
קבל
הדרך הנפוצה ביותר להשיג אצטילן נחושת במעבדה היא להעביר אצטילן גז דרך תמיסת אמוניה של נחושת(I) כלוריד. כתוצאה מכך, נוצר משקע בלתי מסיס של אצטילניד אדמדם.
במקום נחושת(I) כלוריד, אתה יכול גם להשתמש בהידרוקסיד שלו Cu2O. בשני המקרים, הדבר החשוב הוא שהתגובה בפועל היא עם קומפלקס אמוניה נחושת.
נכסים פיזיים
אצטילניד נחושת בצורתו הטהורה - גבישים בצבע אדום-חום כהה. למעשה, מדובר במונוהידראט - במשקע, כל מולקולת אצטילניד מתאימה למולקולת מים אחת (כתוב כ-Cu2C2×H 2 O). אצטילניד נחושת יבש הוא חומר נפץ: הוא יכול להתפוצץ כאשר הוא מחומם (הוא פחות יציב תרמית מאצטילן כסף), כמו גם תחת לחץ מכני, כגון בעת פגיעה.
בהזדמנות זו קיימת הנחה שצינורות נחושת בתעשיות כימיות מהווים סכנה גדולה, שכן במהלך פעולה ארוכת טווח נוצר בפנים אצטילניד שעלול להוביל לפיצוץ חזק. זה נכון במיוחד עבור התעשייה הפטרוכימית, שבה נחושת, כמו גם האצטילן שלה, משמשים גם כזרזים, מה שמעלה את רמת הסיכון.
מאפיינים כימיים
כבר אמרנו שפחמן עם קשר משולש באצטילן הוא הרבה יותר אלקטרושלילי מאשר, למשל, פחמן עם קשר כפול (כמו באתילן) או קשר יחיד (באתאן). יכולתו של אצטילן להגיבמתכות מסוימות, תרומת יון מימן והחלפתו ביון מתכת (לדוגמה, התגובה של היווצרות נתרן אצטילניד במהלך האינטראקציה של אצטילן עם נתרן מתכתי) מאשרת זאת. אנו קוראים ליכולת זו של אצטילן אחת מתכונות החומציות בהתאם לתיאוריית ברונסטד-לאורי: לפיה, חומציות של חומר נקבעת על פי יכולתו לפצל פרוטון מעצמו. החומציות של האצטילן (גם באצטילן נחושת) יכולה להיחשב ביחס לאמוניה ומים: כאשר אמיד מתכת מגיב עם אצטילן, נוצרים אצטילן ואמוניה. כלומר, אצטילן תורם פרוטון, מה שמאפיין אותו כחומצה חזקה יותר מאמוניה. במקרה של מים, אצטילניד נחושת מתפרק ליצירת אצטילן - הוא מקבל פרוטון של מים, מראה שהוא חומצה פחות חזקה ממים. אז בסדרת החומציות היחסית (לפי Brönsted - Lowry), אצטילן היא חומצה חלשה, שהיא איפשהו בין מים לאמוניה.
אצטילניד נחושת(I) אינו יציב: במים (כפי שאנו כבר יודעים) ובתמיסות חומצה, הוא מתפרק עם שחרור גז אצטילן ומשקע חום אדום - תחמוצת נחושת(I) או משקע לבן של נחושת(I) כלוריד בדילול בחומצה הידרוכלורית.
כדי למנוע פיצוץ, פירוק האצטילן מתבצע בחימום עדין בעודו רטוב בנוכחות חומצה מינרלית חזקה, כמו חומצה חנקתית מדוללת.
השתמש
תגובת היווצרות של אצטילניד נחושת(I) יכולה להיות איכותית לזיהוי של אלקינים סופניים (עם קשר משולש בקצהו). האינדיקטור הוא המשקעים של אדום בלתי מסיס-משקע חום של אצטילניד.
בייצור בנפח גדול - למשל, בפטרוכימיה - לא נעשה שימוש בנחושת(I) אצטילניד, מכיוון שהוא נפיץ ולא יציב במים. עם זאת, מספר תגובות ספציפיות קשורות אליו במה שנקרא סינתזה עדינה.
אצטילניד נחושת(I) יכול לשמש גם כמגיב נוקלאופילי בסינתזה אורגנית. בפרט, הוא ממלא תפקיד חשוב בסינתזה של polyynes - תרכובות עם מספר קשרים משולשים ויחידים לסירוגין. אצטילן נחושת(I) בתמיסה אלכוהולית מתחמצנים על ידי חמצן אטמוספרי, ומתעבים ליצירת דיינים. זוהי תגובת גלזר-אלינגטון, שהתגלתה ב-1870 ושופרה מאוחר יותר. נחושת(I) ממלאת כאן את התפקיד של זרז, מכיוון שהיא אינה נצרך בעצמו בתהליך.
מאוחר יותר, במקום חמצן, הוצע אשלגן hexacyanoferrate(III) כחומר מחמצן.
Ellington שיפר את השיטה להשגת פוליאנים. במקום אלקינים ומלחי נחושת (I), כמו כלוריד, שהוכנסו בתחילה לתמיסה, למשל, הוא הציע ליטול אצטט נחושת (II), שיחמצן את האלקין בתווך של ממס אורגני אחר - פירידין - ב- טמפרטורה של 60-70 מעלות צלזיוס.
השינוי הזה אפשר להשיג מדיינים מולקולות גדולות ויציבות הרבה יותר - מאקרו-מחזורים.
